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Antecedentes. Las membranas son una barrera a la libre circulaci
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1. Molculas de baja masa molecular Transporte a travs de la membrana celular
2. Antecedentes Las membranas son una barrera a la libre circulacin de iones y molculas cargadas elctricamente.
Algunas de estas molculas son esenciales para la clula (glucosa).
La membrana debe ser capaz de mantener o modificar el gradiente electroqumico para funcionar (iones)
Cmo permitir su paso?
3. Transporte celular
4. Las protenas integrales Existen protenas especializadas en el transporte de molculas necesarias para el metabolismo y en la creacin y modificacin de los gradientes electroqumicos.
Son muy selectivas en cuanto al tipo de molcula o in que transportan.
Se agrupan en tres tipos: bombas, transportadores y canales.
5. Tipos de transporte Los procesos de transporte se clasifican en :
Transporte pasivo o difusin
Transporte activo
La difusin puede ser a travs de la membrana lipdica o en combinacin con una protena transportadora. No requiere gasto de energa.
El transporte activo se caracteriza por requerir energa, ya que las sustancias se mueven desde un espacio de menor concentracin a uno de mayor concentracin
6. Difusin a travs de la membrana Difusin es el movimiento continuo de molculas entre s. Todas las molculas y iones estn en constante movimiento (calor).
Mientras mayor sea el movimiento, ms alta ser la temperatura.
La difusin a travs de la membrana puede ser de dos tipos:
Difusin simple
Difusin facilitada
7. Difusin simple El movimiento molecular se produce sin necesidad de unin a las protenas moleculares.
La tasa de difusin se determina por:
Gradiente de concentracin o electroqumico
Coeficiente de permeabilidad
Nmero de aberturas
Las vas de difusin pueden ser:
A travs de intersticios de la bicapa lipdica (liposolubles)
A travs de canales acuosos
La tasa de difusin es proporcional a la concentracin de la sustancia que se difunde
8. Difusin: factores que la afectan Permeabilidad
Dependiente del espesor de la membrana, la liposolubilidad de la sustancia, el nmero de canales proteicos, la temperatura y el peso molecular
- Coeficiente de difusin: es el producto de la permeabilidad de una sustancia por la superficie total de la membrana
Diferencia de concentracin
Diferencia elctrica
Diferencias de presin
9. Difusin simple La liposolubilidad del oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono y alcohol es grande.
Por lo tanto el O2 llega al interior de la clula como si no hubiese membrana.
10. Difusin simple Las molculas insolubles en lpidos atraviesan por canales solubles de las protenas (canales acuosos).
Ejemplo: Agua (acuoporinas); urea
Canales inicos
11. Canales inicos Son protenas integrales que crean poros hidroflicos que comunican ambos lados de la membrana.
Se pueden abrir o cerrar segn ciertas condiciones.
Su principal funcin es regular los gradientes inicos entre ambos lados de la membrana (hiperpolarizacin o depolarizacin)
Transporte pasivo (a favor del gradiente de concentracin)
12. Canales inicos El flujo de iones a travs de un canal es debido a diferencias en el potencial elctrico o en las concentraciones (pasivo).
El proceso de transicin del estado abierto al estado cerrado (y vice versa) se conoce como gating
13. Clasificacin de los canalaes inicos los canales inicos se pueden clasificar en funcin del tipo de estmulo para su abertura o cierre en:
Canales activados por voltaje: se abren en respuesta a cambios en el potencial elctrico.
Canales activados por ligandos: abren en respuesta a la unin de determinados neurotransmisores u otras molculas
Canales mecanosensibles: abren en respuesta a una accin mecnica.
14. Canal de potasio Los canales de K+ constituyen el grupo ms heterogneo de protenas transmembrana.
Al abrirse los canales de K+ se facilita la salida de K+ de la clula, dejando el potencial de membrana ms negativo (hiperpolarizacin).
15. Canal de sodio La apertura del canal de sodio lleva el potencial de membrana a un valor muy positivo (+66 mV).
El sodio tiende a entrar en la clula por gradiente de concentracin y por atraccin electrosttica, con lo que introduce en la clula cargas positivas y produce depolarizacin.
16. Canal de calcio El calcio est ms concentrado fuera de la clula que dentro, por ese motivo este in tiende a entrar en la clula, y los canales de calcio producen depolarizacin cuando se abren.
La depolarizacin que producen los canales de calcio es menos acentuada que la producida por los canales de sodio.
Adems hacen que aumente la concentracin intracelular de calcio, lo que constituye una seal para la activacin de muchas funciones celulares.
17. Difusin facilitada Difusin mediada por portadores.
La sustancia atravesada necesita la ayuda de una protena especfica.
La tasa de difusin se aproxima a un mximo (Vmax) al aumentar la concentracin de la sustancia.
La velocidad de transporte nunca puede ser mayor a la velocidad en que la protena portadora sufre los cambios de conformacin para el cruce de la sustancia.
El movimiento puede ser hacia ambos lados de la membrana-.
18. Difusin simple /difusin facilitada
19. Difusin facilitada
20. Transportadores Son protenas integrales que usan gradientes electroqumicos para mover molculas entre ambos lados de la membrana.
Difusin facilitada.
Distintos tipos:
Transporte uniporte: mueve una molcula a favor de su gradiente de concentracin.
Cotransporte: mueve simultneamente dos molculas entre ambos lados de la membrana.
- Antiporte: en sentido contrario
- Simporte: en el mismo sentido
En los movimientos de cotransporte uno de las molculas suele viajar a favor de gradiente de concentracin y utiliza esa fuerza para mover a la otra molcula que viaja en contra de su gradiente de concentracin.
21. Transporte activo Es el movimiento de molculas o iones a travs de la membrana en contra de su gradiente electroqumico.
Requiere uso de energa
Dos tipos:
Transporte activo primario: utiliza ATP
Transporte activo secundario: la energa deriva de un gradiente de concentracin creado previamente por transporte activo primario.
Utiliza protenas transportadoras
22. Bombas Las bombas son protenas integrales que transportan iones o molculas de un lado al otro de la membrana en contra de sus gradientes de concentracin.
Gastan energa.
Son creadoras de gradientes puesto que transforman energa en gradiente electroqumico que luego ser usado para otras necesidades celulares.
23. Bomba Sodio-Potasio Est presente en todas las clulas del organismo
Bombea iones Na+ hacia el exterior y al mismo tiempo iones K+ hacia el interior (3x2)
Es la responsable de mantener las diferencias de concentracin de estos iones y del potencial negativo del interior de la clula.
Los movimientos de agua permiten que la clula no estalle.
Movimiernto neto de cargas positivas hacia afuera
24. Otras bombas Transporte activo primario de calcio: las bombas de calcio mantienen los niveles de calcio intracelular en niveles mnimos.
En la membrana plasmtica: bombea calcio hacia el exterior
En la membrana de los organelos: bombea calcio hacia el interior de las mitocondrias o retculo sarcoplsmico
Transporte activo primario de hidrogeniones
Bombas de hidrogeniones presentes en glndulas gstricas y rin.
Se secretan hidrogeniones contra el gradiente de concentracin
25. Saturacin del transporte activo primario Se satura de la misma manera que la difusin facilitada
Con grandes concentraciones del sustrato el transporte se aproxima a su velocidad mxima
26. Transporte activo secundario Cotransporte: Usa la gradiente de Na+ generada por el transporte activo primario para incorporar a la clula Na+ unido a otra molcula (misma direccin).
Ejemplo: cotransporte sodio-glucosa
Contratransporte: Usa la gradiente de Na+ generada por el transporte primario para eliminar una molcula (direcciones contrarias)
27. Transporte de molculas de elevada masa molecular Transporte celular
28. Antecedentes LA CLULA es un sistema abierto que intercambia materia con su medio.
Se encuentra sumergida en una solucin acuosa que contiene diversos tipos de solutos.
La composicin de los dos compartimentos principales, extracelular e intracelular, difieren en forma significativa.
La amplia diferencia en la composicin de los compartimentos intracelular y extracelular es el resultado de barreras de permeabilidad y mecanismos de transporte presentes en la membrana.
29. Composicin del LEC y LIC
30. Transporte celular
31. Endocitosis En la endocitosis las membranas se invaginan para formar una vescula, llevando de paso materiales dentro de la clula.
Este mecanismo es utilizado por algunos tipos de clulas: macrfagos o clulas del epitelio intestinal.
Permite la entrada de grandes molculas envueltas en una vesculas formadas a partir de la membrana plasmtica.
Las principales formas de endocitosis son la pinocitosis y la fagocitosis.
32. Pinocitosis La pinocitosis es el nico medio por el cual pueden entrar a la clula grandes macromolculas.
la clula engulle fluido extracelular, incluyendo molculas como azcar y protenas.
Estos materiales entran a la clula dentro de una vescula, as no se mezclan con el citoplasma
33. Fagocitosis la clula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes.
La fagocitosis se lleva a cabo en clulas especializadas llamadas fagocitos (macrfagos, neutrfilos y otros glbulos blancos)
La invaginacin produce una vescula llamada fagosoma
34. Endocitosis mediada por receptor Permite a las clulas tomar macromolculas especficas llamadas ligandos,
Requiere de receptores de membrana especficos.
Los complejos ligando-receptor migran hacia estructuras llamadas hoyos revestidos, los cuales estn bordeados de una protena que formar una jaula.
Cuando la jaula se forma, se forma una vescula de membrana
35. Exocitosis
Movimiento de vesculas intracelulares a la membrana, donde se funden con la membrana y liberan su contenido en el fluido que la rodea.
Clulas secretoras
36. Transcitosis
Transporte de macromolculas desde un espacio extracelular a otro a travs del citoplasma de una clula por medio de una vescula endoctica.
37. Transporte paracelular
Es el transporte de sustancia entre las clulas del epitelio.
En el transporte transcelular las sustancias pasan a travs de la clula .